智能交通對道路交通規劃應用的創新型研究

束馨月 安徽師范大學皖江學院

一、前言

（一）選題依據

隨著社會經濟的快速發展，城市車輛也在飛速地增加，傳統的交通管制和規劃已經不能滿足復雜的交通需求；交通擁堵、交通事故的發生，不僅影響到了居民的生活質量及人們對幸福感的追求，還加劇了環境污染，降低了整個城市的運行效率。因此要想從根本上解決好這些交通問題，就需要運用到前沿的科學技術加以管制。大數據技術的戰略性意義在于我們可以快速、準確地獲取、挖掘大量有效的交通數據，構建交通數據處理模型，讓交通有秩序的運行。在信息化時代，智能交通的廣泛運用，可以在一定程度上減輕城市交通負擔，提高城市整體交通吞吐量，在增速的同時帶動效率水平的提高。智能交通平臺的出現，給出行者提供了多樣化的選擇路徑，滿足了出行者多功能的出行需求。同時，給有關部門和政府提供及時、準確、全面、充分的數據支撐，為科學決策提供信息來源。在我國，城市發展時而會引發一系列的交通問題，導致現階段發展智能交通已然刻不容緩。在2019 年9月，《交通強國建設綱要》正式發布，它的出現給未來智能交通確立了目標與方向。在信息化時代，大力推進智能交通與新時代下大數據、人工智能、互聯網等新技術的深度融合，為建立建成全球先進的智能交通系統而努力奮斗。發展智能交通，實質上就是為經濟的發展掃清障礙。智能交通的發展，務必會帶來經濟效率的效率的顯著提高，經濟總量的顯著增加。此外，在剛剛結束的“十四五”規劃（2021-2025 年）和2035 年遠景目標中，首次提出“把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐”，與產業升級相關的智能交通戰略多次被提起，被賦予了更多的使命和任務。因此，智能交通行業的發展不僅存在于物質生活極大豐富的階段上，還得到國家相關政策的大力支持。

（二）文獻綜述

1.國內研究現狀

目前，我國智能交通行業快速發展，智能交通系統具有廣闊的發展前景。隨著公路、鐵路、城軌、水路、航空建設的進一步加快，基礎設施也更加完善，有利于智能交通的廣泛運用，加快了智能交通行業的發展步伐。然而，在當今時代背景下，現有的基礎設施仍不能滿足人們的需要，由此帶來智能交通行業領域將逐漸在公路電子收費、交通信息服務、交通運行監管、公交車輛、營運車輛及船舶動態監管等領域延申。從發展趨勢來看，物聯網和智能交通的結合將是必然的選擇，物聯網、云計算等現代信息技術處理能力將成為未來智能交通發展的核心技術。

2.國外研究現狀

在全球智能交通領域研究中，澳大利亞是率先取得突出成就并廣泛運用的國家。在澳大利亞的城市境內，著名的SCATS 系統幾乎實現全覆蓋。該系統目前在我國部分城市也有所涉及，如深圳，上海等一些經濟發展水平較高的地區。該系統最具有吸引力的地方是它具備自動適應交通條件變化的能力。除此之外，日本的智能交通發展也很完備。在日本智能交通系統中，ITS 獨具特色，它可以通過對信息數據的采集處理，將人、車、路等交通因素納入到出行規劃中，并得出最佳方案。日本通過此項技術的發展與運用，道路交通已然更加快捷、安全、便利，完全具備實現智能交通高質量和高效率的條件。

二、智能交通現狀及發展必要性

（一）智能交通現狀

在日常生活中，智能交通與我們息息相關。如使用手機導航APP 查詢到目的地的多種線路，用手機出行功能中查詢公交車的途經站點，領取城市公交卡進行刷卡乘車，經過高速出站口收費站時使用ETC快速通過，還有超速自動抓拍、通行車輛圖像記錄功能、嫌疑車輛布控和自動報警、路口車輛流量統計分析功能等，其實遠不止這些，隨著科學技術的發展，信息技術的普及與應用，智能交通的覆蓋與延申，在大數據化時代人們的出行會變得更加高效省時。

（二）智能交通的發展必要性

1.智能交通有助于維護交通安全

一是當下交通管理技術較薄弱，交通堵塞頻繁，交通運輸效率低下，交通事故頻發，危害人們的生命安全。二是機動車發展速度過快，路況愈加復雜，交叉路口多，當前通行能力低且存在很大的安全隱患。智能交通的應用可以在一定程度上緩解當前交通壓力，提示現存隱患，維護交通安全。

2.智能交通有助于建立更加高效的交通網絡

一是交通管理部門可以在衛星地圖中進行數據收集，對城市道路的交通情況進行更深層次的分析歸納，獲得道路交通的有效信息。同時，交通管理部門還可以在道路上預埋或預設物聯，網傳感器，實時收集車流量、客流量信息，結合各種道路監控設施及交警指揮控制系統數據，由此形成智慧交通管理系統。這有利于交通管理部門提高道路管理能力，制定疏散和管制措施預案，提前預警和疏導交通。二是出行者可以借助智能交通的相關程序或軟件得到實時車況信息，熟悉交通線路，合理規劃出行。

3.智能交通促進可持續發展

通過智能交通可以提高交通資源的利用效率，降低能源損耗，減少交通對環境的污染，發展低碳綠色經濟，確保交通運輸業的可持續發展（見圖1）。

圖1

三、交通管理面臨的挑戰

（一）交通問題

隨著經濟的持續增長，人口數量不斷增加，工業生產企業向集約化、現代化發展，車輛的數量也日益劇增，人們生活水平的提高，對客運交通的需求不斷增加，對出行的體驗也越來越重視，人們迫切需要一種快捷、安全、舒適的交通方式。

若公共交通不能滿足這些要求，那么勢必會促使小汽車、敞篷車、摩托車等個體交通工具的大量涌現，致使交通段狀況進一步惡化。由于管理控制后果具有不確定性、管理控制環境具有部分可知性，動態性，以及一些意外情況的發生，無形中加大了城市智能交通的管控風險（見圖2）。

圖2

（二）數據問題

一方面，隨著智能交通涉及領域的不斷擴大，智能交通系統覆蓋范圍的不斷增加，交通信息采集的難度也急劇增加。對交通數據收集的范圍、廣度、深度，也提出了更高質量的要求。

另一方面，對動靜態海量交通數據的挖掘分析成為智能化交通信息處理分析的核心內容，交通數據的深層價值有待進一步的挖掘和開發。根據調查，韓國3G 手機上的服務中，有50%以上的服務與交通有關，包括實時道路交通信息、地鐵和公交信息、火車和飛機班次動態信息、換乘信息、與汽車服務有關的信息等。以智能終端為服務窗口的、以云計算和大數據分析技術為支撐的智能交通信息服務正在逐步成為主流，并與我們的生活息息相關。

四、智能交通發展的趨勢

（一）大數據與智能交通的深度融合

智能交通與智能網聯汽車具備數字化、網聯化、智能化的特點。在發展過程中將會搭載許多數字化系統，通過網聯化傳輸給交通要素，實現智能化的應用服務，該過程必然會產生海量數據。而對于智能交通與智能網聯汽車的發展，必定要使用和管理這些數據，立足行業使數據產生應有的價值。這必然對數據管理、數據海量融合計算、數據的安全服務、數據的整合以及大數據處理技術等方面有著極高的要求（見圖3）。

圖3

（二）人工智能與智能交通的深度融合

在過去的幾年中，人工智能技術的發展十分迅速，應用層面也十分廣泛，但是在智能交通系統中的運用卻不是很多。智能交通系統雖然運用了很多先進的技術，但是在復雜的道路人員條件下無法解決所有的問題這時候就需要人工智能的輔助。人工智能在智能交通系統中通常用于車輛控制、事故預測以及交通控制等方面。隨著科技的發展，人們對車輛的要求愈發提高，廠商在制造車輛的時候加入了各種各樣的先進技術來提高車輛的操控以及安全性，人工智能在其中主要被運用于車輛動力分配、導航、駕駛輔助以及自動駕駛等等。但是受到科技水平的限制，這些功能并不完善。在今后的發展中人工智能一定是智能交通系統必不可少的一環。事故預測也是智能交通系統中的不可或缺的一部分，它使事故發生的概率降低，提高乘客以及行人的安全系數。目前的事故預測系統主要都是基于傳感器網絡的模糊預測，使用人工智能預測的比例很少。現如今的人工智能已經較以往先進很多，使用基于人工智能的事故預測系統一定會使事故發生的概率更加低。所以人工智能的使用會是智能交通系統的發展趨勢之一。

（三）5G 網絡與智能交通的深度融合

隨著智能交通的發展，可能涉及的交通參與者更加多樣，產生的問題愈加復雜。車-路-人-環境信息交互大量化。智能交通的發展需要智能網絡和智能交通參與者的信息傳輸快速且有效，所以在智能交通的發展中要解決海量數據傳輸的通信堵塞。這離不開5G 網絡的應用，它具有傳輸速度快、網絡延遲短、可載容量大等優勢，這對智能交通的發展有極大的好處。

（四）共享交通和線路規劃的緊密結合

當今時代，共享經濟發展的產物層出不窮；如共享單車、共享汽車、共享充電寶，它們的出現在很大程度上提高了人們生活的幸福感。因此，在我看來在智能交通的應用領域中也極大有可能出現這種趨勢，并且在目前市場上，暫未發現在線路規劃的基礎上實現線路位置共享。當今時代，快節奏的生活使人們希望任何事情都可以高效率的完成，同時線路規劃共享具備這個功能。讓人們在出行時，也可以將交友進行下去。因此，未來的智能交通務必會跟共享線路結合在一起。線路規劃不僅僅是單人的出發地和目的地的選擇，會具備更多的功能，滿足更多人的生活和交友需求。

五、結語

交通發展的目標也由單純的追求速度規模逐步向追求效益最大化轉移，各種交通方式融會貫通，注重創新型的轉變，構建安全、便捷、高效、經濟、智能的現代綜合交通體系。發展智能交通既可以提高生產效率，也可以減少擁堵和事故，提升人們的出行體驗。希望在未來，智能交通能給人們提供更快捷，高效，個性化的線路來優化人們的出行體驗。